8月13日,國際頂級期刊《自然》以“離域電解質設計實現 二次鋰金屬軟包電池突破600Wh/kg”為題在線刊發天津大學團隊最新研究成果。該研究突破現有傳統鋰離子電池在能量密度和應用性能上的瓶頸,首創鋰金屬電池電解液“離域化”設計理念,在國際上首次研制了能量密度超過600瓦時/公斤的軟包電芯和480瓦時/公斤的模組電池,其性能指標比現有鋰離子電池的能量密度和續航能力直接提高了2-3倍。這一成果標志著我國在鋰金屬電池這一前沿領域的全球領先地位。
據團隊負責人、天津大學材料學院教授胡文彬介紹,研究團隊通過技術創新,實現了高能量密度電池“Battery600”的性能目標,并成功實現了高能量密度電池組“Pack480”的可拓展性。這一突破為未來鋰金屬電池的應用奠定了重要基礎,同時該技術還兼具優異的循環穩定性和安全特性。 目前,依托天津大學國家儲能技術產教融合創新平臺和貴金屬功能材料全國重點實驗室等國家級平臺,團隊正積極推進相關成果的技術轉化和應用驗證。已經建成高能鋰金屬電池中試生產線,并成功應用于中國三款型號微型全電無人飛行器。 據悉,團隊已掌握高能鋰金屬電池“材料-電解液-電極-電池”全鏈條核心技術,全部原材料和關鍵技術自主可控,具備高一致性批量化生產能力。預計今年下半年將全面投產運行。 隨著電動交通、低空經濟、消費電子、人形機器人等新興領域迅速發展,市場對高能量、長續航可充放電池的需求日益增長。能量密度作為電池核心指標,其技術突破一直是全球研究人員努力攻克的難關。 鋰金屬電池因具備遠高于傳統鋰離子電池的理論能量密度,被視為解決現有電池性能瓶頸的新一代技術。然而此前其電解液設計難以同時兼顧能量輸出和循環壽命的提升要求。中國科研團隊的這一突破,為解決這一世界性難題提供了新的技術路徑。